煤氣化廢水處理技術(shù)

對(duì)于煤制氣廢水，必須按照環(huán)保要求進(jìn)行處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)才允許排放。煤制氣企業(yè)的廢水如果不經(jīng)過(guò)深度處理就直接排放，會(huì)對(duì)大氣、土壤、河流造成很大的危害。中國(guó)水資源和煤炭資源的分布是反向相關(guān)的。對(duì)于一些煤炭資源豐富的地區(qū)，水資源相對(duì)匱乏。本文將分析目前煤制氣廢水處理面臨的技術(shù)問(wèn)題，并提出優(yōu)化方案，為煤制氣企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1、煤制氣廢水的主要來(lái)源

煤制氣的工藝流程是通過(guò)煉焦、煤氣化、煤液化、焦油化工、電石乙炔化工、化工產(chǎn)品回收等化工生產(chǎn)過(guò)程，將煤轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)產(chǎn)品及各種化工產(chǎn)品。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水主要包括焦化廢水、氣化廢水和液化廢水。焦化廢水是指煤高溫炭化焦化后形成的氨水，凈化過(guò)程中煤氣循環(huán)冷卻水也會(huì)產(chǎn)生含有氨基酚和氰類(lèi)污染物的工業(yè)廢水，煤制氣產(chǎn)品提煉過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢水。氣化廢水是煤在反應(yīng)爐中氣化分解等一系列化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w。蒸發(fā)氣體經(jīng)噴淋冷卻產(chǎn)生冷凝水和洗滌廢水，其中含有大量的氨基酚、NH3等污染物。液化廢水是煤液化過(guò)程產(chǎn)生的工業(yè)廢水，液化過(guò)程分為直接液化和間接液化。直接液化是煤在高溫高壓環(huán)境下加氫，使煤從聚合物分解為小分子有機(jī)液態(tài)烴的過(guò)程，產(chǎn)生的工業(yè)廢水富含NH3和Al2S3。間接液化是在煤氣化合成的產(chǎn)物中加入催化劑，通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)合成油品的過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生富含醋酸、醇類(lèi)、酮類(lèi)等有機(jī)污染物的工業(yè)廢水。

2.煤制氣廢水處理的特點(diǎn)

由于煤氣化廢水成分非常復(fù)雜，污染物種類(lèi)繁多，徹底處理這些有害物質(zhì)非常困難。廢水中的有機(jī)污染物很難降解，往往化學(xué)性質(zhì)不活潑，難以用傳統(tǒng)的化學(xué)方法處理。在生產(chǎn)過(guò)程中，廢水中的污染物之間會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使得化學(xué)性質(zhì)活潑的污染物經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)后變成更穩(wěn)定的污染物，不斷加深廢水的色度，增加廢水脫色的難度。此外，由于廢水中所含污染物的種類(lèi)繁多，需要采用更多的處理方法，如化學(xué)方法和物理方法的結(jié)合。

3.煤氣化廢水處理技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1生化處理

常規(guī)生化處理采用缺氧和好氧生物處理(A/O工藝)。由于含有多環(huán)和雜環(huán)化合物的廢水成分復(fù)雜，處理后出水的COD指標(biāo)穩(wěn)定性較差。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一些新的處理技術(shù)，如PACT、CBR、UASB、厭氧-好氧組合生物法等。實(shí)現(xiàn)了氣、液、固三相分離。PACT法利用活性炭對(duì)有機(jī)物和溶解氧的吸附作用，在活性污泥曝氣池中加入活性炭粉末，為微生物的生長(zhǎng)提供食物，提高有機(jī)物的氧化分解效率。同時(shí)，活性炭可以通過(guò)濕式空氣氧化進(jìn)行回收。載體床生物膜法(CBR)是活性污泥法和生物膜法在同一生物處理單元中的有機(jī)集成，可以提高反應(yīng)池的處理效率和抗沖擊能力，有效降解廢水中的污染物，降低出水COD濃度。升流式厭氧污泥床(UASB)使煤氣化廢水自下而上通過(guò)反應(yīng)器，在此過(guò)程中，大部分有機(jī)物被反應(yīng)器頂部的微生物轉(zhuǎn)化為CH4和CO2。安裝三相分離器，實(shí)現(xiàn)氣、液、固三相分離。有效去除廢水中的酚類(lèi)和雜環(huán)化合物。鑒于單一采用好氧或厭氧處理技術(shù)，很難獲得滿意的處理效果。厭氧-好氧組合生物法可有效降解廢水中的萘、喹啉和吡啶，好氧生物處理CODcr去除率可達(dá)85%以上。

3.2深度處理

高級(jí)氧化和反滲透是目前常用的深度處理技術(shù)。前者主要是利用自由基·OH與廢水中的氮、酚等物質(zhì)反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w等無(wú)害物質(zhì)。反滲透法則主要用于有效去除廢水中的溶解鹽。反滲透技術(shù)是基于水溶劑對(duì)膜兩側(cè)施加的壓力差，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中某些特定物質(zhì)的過(guò)濾或截留。該技術(shù)可在常溫下進(jìn)行，在去除目標(biāo)、回收有害物質(zhì)和環(huán)境友好性方面明顯優(yōu)于其他方法。此外，該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)設(shè)備相對(duì)較小，投入成本較低，基于先進(jìn)的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作，人工成本大幅降低，在經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益方面具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。

4.結(jié)論

煤氣化廢水處理難度大，但如果不處理就隨意排放，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，還會(huì)嚴(yán)重影響排放區(qū)生物的生長(zhǎng)。采用更先進(jìn)、更科學(xué)的技術(shù)處理廢水，不僅是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的必要行為，也是水資源的再利用，對(duì)煤制氣企業(yè)的清潔發(fā)展和國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。(來(lái)源:伊犁新天煤化工有限公司)

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